Struktura polyvinylalkoholu, vlastnosti, použití, rizika

2922
Simon Doyle
Struktura polyvinylalkoholu, vlastnosti, použití, rizika

The polyvinylalkohol je polymer vinylalkoholu molekulárního vzorce (CdvaH3OR) n, kde R představuje H nebo COCH3. Kvůli nestabilitě vinylalkoholu se syntetizuje za použití vinylacetátu jako monomeru, který polymeruje za vzniku polyvinylacetátu..

Následně dochází k hydrolýze polyvinylacetátových esterů v přítomnosti hydroxidu sodného, ​​přičemž je octan substituován oxyhydrylovou skupinou (OH), čímž se vytvoří polyvinylalkohol. Skládá se hlavně z 1-3 diolu [-CHdva-CH (OH) -CHdva-CH (OH) -].

Zdroj: Autor: LHcheM přes Wikimedia Commons

Tento alkohol může vytvářet filmy s emulgační a adhezivní schopností, které vydrží silné namáhání. Kromě toho, že je pružný materiál, je polyvinylalkohol hygroskopický a velmi rozpustný ve vodě, jeho vlastnosti jsou ovlivňovány stupněm hydratace.

Zpočátku jej připravili Hermann a Haehnel v roce 1924 hydrolýzou polyvinylacetátu hydroxidem draselným v přítomnosti ethanolu..

Polyvinylalkohol lze použít při výrobě fólií nebo fólií, které brání kyslíku a aroma. To umožnilo jeho použití v potravinářských obalech, což je jeho hlavní použití, protože k tomuto účelu se používá více než 30% jeho výroby..

Rejstřík článků

  • 1 Struktura
  • 2 Vlastnosti
    • 2.1 Fyzický popis
    • 2.2 Zápach
    • 2.3 Bod varu
    • 2.4 Teplota tání
    • 2.5 Bod vzplanutí
    • 2.6 Rozpustnost ve vodě
    • 2.7 Rozpustnost
    • 2.8 Hustota
    • 2.9 Tlak par
    • 2.10 Stabilita
    • 2.11 Rozklad
    • 2.12 Viskozita
    • 2,13 pH
  • 3 použití
    • 3.1 Syntetika
    • 3.2 Vlákna a listy
    • 3.3 Různé
  • 4 Rizika
    • 4.1 Vdechnutí
    • 4.2 Požití
    • 4.3 Kontakt s pokožkou
    • 4.4 Kontakt s očima
    • 4.5 Chronická expozice
  • 5 Reference

Struktura

Zdroj: Autor Nebyl poskytnut žádný strojově čitelný autor. Likeitsmyjob ~ commonswiki předpokládá (na základě stížností na porušení autorských práv). přes Wikimedia Commons

Horní obrázek ilustruje malý segment řetězce polymeru polyvinylalkoholu. Atomy uzavřené v závorkách se opakují nkrát, dokud nedosáhnou methylových konců, CH3. Jeho struktura tedy sestává z řady opakování skupin -CHdva-CH (OH)-.

Všimněte si, že všechny vazby jsou jednoduché, a proto uhlíky a kyslík mají sp hybridizaci3. Co to znamená? Že řetězy polyvinylalkoholu nejsou přímé, ale klikaté a s atomy vodíku se střídají po stranách. Totéž platí pro hydroxylové skupiny OH.

To znamená, že OH může směřovat k jedné nebo druhé straně řetězce, takže polární charakter struktury je v ní rovnoměrně zachován..

Dále je možné střídat pořadí vzhledu OH. Například odkazy -CHdva-CH (OH) -CHdva na obrázku nejsou jediným opakujícím se vzorem: stejně tak i CHdva-CH (OH) -CH (OH). Ve druhém vzoru dochází ke zvýšení polárního charakteru v důsledku skutečnosti, že se na sousedních uhlících nacházejí dvě skupiny OH..

Polyvinylalkohol může mít jednoduchou, ale dynamickou a polární polymerní strukturu, která má zvláštní afinitu k molekulám vody a dalším rozpouštědlům, s nimiž může interagovat prostřednictvím vodíkových vazeb: CH (O-H) - OHdva.

Vlastnosti

Fyzický popis

Bílý krém, granule nebo prášek bez zápachu.

Zápach

Toaleta.

Bod varu

644 ° F při 760 mmHg (přibližně).

Bod tání

442 ° F (dochází k rozkladu).

bod vznícení

Otevřený kelímek 175 ° F (79 ° C).

Rozpustnost ve vodě

Je rozpustný a zvyšuje rozpustnost snížením molekulové hmotnosti polymeru.

Rozpustnost

Je rozpustný v ethanolu, ale nerozpustný v jiných organických rozpouštědlech. Je nerozpustný v rozpouštědlech z ropy. Prakticky nerozpustný v rostlinných a živočišných olejích, aromatických uhlovodících, esterech, etherech a acetonu.

Hustota

1,19 - 1,31 g / cm3.

Tlak páry

Téměř neexistující.

Stabilita

Stabilní za doporučených skladovacích podmínek.

Rozklad

Při zahřátí nad 200 ° C se rozkládá a vydává štiplavý a dráždivý kouř..

Viskozita

Mezi 4,8 a 5,8 mPa (4% roztok při 20 ° C, což odpovídá průměrné molekulové hmotnosti 26 000 až 30 000 g / mol).

Polyvinylalkohol má různé stupně na základě své viskozity: super vysoká (molekulová hmotnost 250 000 - 300 000 g / mol), vysoká viskozita (molekulová hmotnost 170 000 - 220 000 g / mol, střední viskozita (molekulová hmotnost 120 000 - 150 000 g / mol) a nízká viskozita (molekulová hmotnost 25 000 - 35 000 g / mol).

Mezi viskozitou polyvinylalkoholu a jeho molekulovou hmotností existuje přímý poměrný vztah.

pH

5,0 až 6,5 (4% ​​roztok).

Aplikace

Syntetika

-Je to materiál pro syntézu dalších polymerů, jako je polyvinylnitrát, ester kyseliny dusičné a polyvinylalkohol. Polyvinyl nitrát se používá v některých slévárných pohonných látkách a výbušninách.

Vlákna a listy

-Polyvinylalkoholová vlákna mají absorpční kapacitu vody o 30% vyšší než jiná vlákna. To mu umožňuje nahradit bavlnu v případech, kdy je vlákno v kontaktu s tělem. Hmatové vjemy textilie vyrobené z polyvinylalkoholu se mohou lišit od zkušeností před vlnou až po prádlo podobné lnu..

-Polyvinylalkoholové plechy se používají při balení potravin, protože mají schopnost bránit kyslíku a vůni. To zabraňuje oxidaci potravin a ztrátě chuti. Kromě toho zabraňuje tomu, aby vnější pachy zasahovaly do původní chuti jídla.

Smíšený

-Používá se k zahuštění a úpravě polyvinylacetátového lepidla. Používá se v sáčcích vyrobených z polyvinylalkoholových fólií v prádelnách k měření uvolňování detergentů..

-Vložky pro ženskou hygienu i pro močovou inkontinenci jsou baleny v pytlích vyrobených z filmu biologicky odbouratelného polyvinylalkoholu. Používá se jako fixační prostředek pro odběr biologických vzorků, zejména vzorků výkalů.

-Používá se v očních kapkách, jako jsou umělé slzy, k ošetření suchých očí a jako lubrikant pro opotřebení kontaktních čoček.

-Polyvinylalkoholový film nebo fólie se používá v procesu přenosu vody při tisku. Jeho vlákna se navíc používají k vyztužení betonu. Rukavice pro práci se silnými kyselinami mají polyvinylalkoholový povlak.

-Používají se při výrobě tobolek, které lze použít při výdeji léků. Nízkomolekulární polyvinylalkohol se používá jako součást antikoncepčních přípravků určených pro intravaginální podání..

Rizika

Inhalace

Při zahřátí polyvinylalkoholu nad 200 ° C uvolňuje dráždivý kouř do očí, nosu a krku. Oční příznaky zahrnují vodnaté, svědivé a červené oči. Mezitím v nose a v krku je pálivá bolest.

Požití

Nepředpokládá se, že by to bylo škodlivé.

Kožní kontakt

Nepředpokládá se, že by to bylo škodlivé.

Oční kontakt

Pouze mechanické podráždění.

Chronická expozice

Nejsou k dispozici žádné údaje o lidech. Některé potenciálně škodlivé účinky na zdraví byly zjištěny ve studiích na zvířatech. Byl pozorován pokles koncentrace hemoglobinu a počtu erytrocytů a možná úplná inhibice koagulace. Jak je patrné ze studií na zvířatech, existuje možnost karcinogeneze.

Reference

  1. PubChem (2018). Polyvinylalkohol. Převzato z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  2. Vinit Mehta. (2018). Polyvinylalkohol: vlastnosti, použití a použití. Převzato z: toppr.com
  3. Wikipedia. (2018). Polyvinylalkohol. Převzato z: en.wikipedia.org
  4. Mariano. (23. března 2012). Polyvinylalkohol. Převzato z: tecnologiadelosplasticos.blogspot.com
  5. FAO. (2004). Polyvinylalkohol (PVA). [PDF]. Převzato z: fao.org
  6. Zdraví a bezpečnost životního prostředí. (2003). Polyvinylalkohol. Převzato z: terpconnect.umd.edu

Zatím žádné komentáře